Selasa, 31 Oktober 2017
Central Processing Unit
CPU Merupakan bagian utama dari komputer karena processor
berfungsi untuk mengatur semua aktifitas yang ada pada komputer. CPU memiliki fungsi untuk menjalankan
program yang telah disimpan dalam memori utama, dengan cara mengambil intruksi
kemudian menguji intruksi dan mengeksekusinya sesuai alur perintah. CPU dapat disebut sebagai otak
komputer karena CPU mengatur semua aktifitas dan jalannya semua program
termasuk aplikasi atau software di
dalamnya.
A. Sistem
Bus
Bus adalah Jalur
komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk
menghubungkan berbagai sub sistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah
bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer
terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah
komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.
Suatu Komputer tersusun atas
beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap
computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi.
Sistem Bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen
computer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer
sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang tersimpan
dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu
juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan system
bus.
Bus system menghubungkan CPU dengan RAM mungkin sebuah
buffer memory. Memory penyangga (cache L2 ), Bus system merupakan BUS pusat.
Bus – bus yang lain merupakan pencabangan dari BUS ini.
Didalam
PC terdapat 2 Bus yaitu :
· Bus
sistem, yang menghubungkan CPU dengan RAM, dan
· Bus
I/O, yang menghubungkan CPU dengan komponen-kompoonen lain.
Berikut contoh diagramnya
B. JENIS –JENIS SISTEM
BUS
1. Data Bus
Saluran bus dapat dipisahkan menjadi dua tipe umum, yaitu dedicated dan
multiplexed. Suatu saluran bus dedicated secara permanen diberi sebuah fungsi
atau subset fisik komponen- komponen komputer.
Data Bus :
· Berfungsi
untuk mentransfer data, membawa data dari dan ke perangkat atau peripheral
· Terdiri
atas beberapa jalur penghantar, 8, 16, 32 bahkan 64 bahkan lebih jalur parallel
· Data
ditransmisikan dalam dua arah, yaitu dari CPU atau mikroprosesor ke unit memori
atau modul I/O dan sebaliknya.
· Semakin
lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu.
2. Control Bus ( Saluran Control )
Saluran
kontrol digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data.
Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka
harus ada alat unruk mengintrol penggunaanya. Berfungsi untuk
mensinkronkan proses penerimaan dan pengiriman data.
· Untuk
mengatur memori atau port agar siap ditulis atau dibaca.
· Sinyal
Kontrol: RD, WR, IO/M
· Sinyal
Read dan write : untuk mengakses data ke dan dari perangkat
3. Address Bus:
· Membawa
informasi untuk mengetahui lokasi suatu perangkat atau peripheral
· Untuk
memilih lokasi memori atau port yang akan ditulis atau dibaca
· Untuk
menentukan rute data, bersumber dari mana, tujuannya ke mana.
· Bersifat
searah, cpu memberikan alamat yang bertujuan untuk menentukan peripheral mana
yang dituju. Contoh memori mana yang dituju atau I/O mana yang dituju.
· Semakin
besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat dialamati.
· Jumlah
alamat yang dapat dituju pada Bus alamat adalah sebanyak 2n. n jumlah jalur Bus
alamat.
C. Cara
Kerja Sistem Bus
Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya
akan lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa
buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang
berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus
utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus).
Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang
berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat
sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah
bridge.
D. Pengertian ALU (Arithmatic Logical Unit)
Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah komponen dalam
sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi
perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika
adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika
adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari
perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.
E. Control
Unit
Control Unit (CU) adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk
memberikan arahan / kendali / kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian
ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan
mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut. Pada
awal-awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang susah
untuk didesain. Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah microprogram yang
disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store). Tugas dari CU
adalah sebagai berikut:
· Mengatur
dan mengendalikan alat-alat input dan output.
· Mengambil
instruksi-instruksi dari memori utama.
· Mengambil
data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.
· Mengirim
instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta
mengawasi kerja.
· Menyimpan
hasil proses ke memori utama.
Proses tiga langkah
karakteristik unit control:
· Menentukan
elemen dasar prosesor
· Menjelaskan
operasi mikro yang akan dilakukan prosesor
· Menentukan
fungsi-fungsi yang harus dilakukan unit control agar menyebabkan pembentukan
operasi mikro
F. Register
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses
cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang
diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk
diproses masih disimpan di dalam memori utama.
Setiap register dapat menyimpan satu bilangan hingga mencapai jumlah
maksimum tertentu tergantung pada ukurannya. Register-register dapat dibaca dan
ditulis dengan kecepatan tinggi karena berada pada CPU. Berikut fungsi register
:
Register CPU yang dapat digunakan oleh pemrogram, dengan menggunakan set
intsruksi memungkinkan satu buah register atau lebih untuk dispesifikasian
sebagai operand atau alamat operand.
a. General
Purpose Register
· Digunakan
untuk mode pengalamatan dan data.
· Akumulator
( aritmatika, Shift, Rotate)
· Base
Register (Rotate,Shift, aritmatika)
· Counter
Register ( Looping)
· Data
Register (menyimpan alamat I/O device).
b. Register
Alamat
· Digunakan
untuk mode pengalamatan
· Segment
Register (Code Segment, Data Segment, Stack Segment, Extra Segment)
· Register
Index (Stack Index, Data Index)
· Stack
Pointer
c. Register
Data
· Digunakan
untuk menampung data
d. Register
Kode Status Kondisi (Flag)
· Kode
yang menggambarkan hasil operasi sebelumnya
G. Memory
Memori merupakan media penyimpanan program
maupun data. Memori semikonduktor dapat dibedakan menjadi Read Only
Memory (ROM) dan Random Access Memory (RAM). ROM adalah memori non-volatil yang
digunakan untuk menyimpan data secara permanen. Data yang disimpan hanya dapat
dibaca, tidak dapat diubah, dan isinya tidak hilang ketika catuan dimatikan.
Sedangkan RAM adalah tempat penyimpanan sementara yang berisi alamat yang
isinya dapat dibaca dan dimodifikasi. Memori ini bersifat volatil, isinya akan
hilang ketika catuan dimatikan. Memori di bagi menjadi 2 bagian yaitu:
A. Memory Internal
Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Memori
internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang disimpan di
dalam memori utama dapat berupa data atau program. Memori biasa terbagi
dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula memori yang
disebut CACHE MEMORI, CMOS, DRAM, SDRAM, DIMM.
1.
ROM (Read-Only-Memory a.k.a firmware)
Adalah jenis memori yang isinya tidak hilang ketika tidak mendapat aliran
listrik dan pada awalnya isinya hanya bisa dibaca. ROM pada komputer disediakan
oleh vendor komputer dan berisi program atau data. Di dalam PC, ROM biasa
disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.
2.
CMOS (Compmentary Meta-Oxyde
Semiconductor).
Adalah jenis cip yang memerlukan daya listrik dari baterai. Cip ini berisi
memori 64-byte yang isinya dapat diganti. Pada CMOS inilah berbagai pengaturan
dasar komputer dilakukan, misalnya peranti yang digunakan untuk memuat sistem
operasi dan termasuk pula tanggal dan jam sistem. CMOS merupukan bagian dari
ROM.
3.
RAM (Random-Access Memory).
Adalah jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer
dihidupkan dan bersifat volatile. Selain itu, RAM mempunyai sifat yakni dapat
menyimpan dan mengambil data dengan sangat cepat.
4.
DRAM (Dynamic RAM).
Adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data
yang terkandung di dalamnya tidak hilang. DRAM merupakan salah satu tipe RAM
yang terdapat dalam PC.
5.
SDRAM (Sychronous Dynamic RAM).
Adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah
disnkronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada
DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.
6.
DIMM (dual in-line memory module)
Berkapasitas 168 pin, kedua belah modul memori ini aktif, setiap permukaan
adalah 84 pin. Ini berbeda daripada SIMM yang hanya berfungsi pada sebelah
modul saja. Mensuport 64 bit penghantaran data. SDRAM (synchronous DRAM)
menggunakan DIMM. Merupakan penganti dari DRAM, FPM (fast page memory) dan EDO.
SDRAM pengatur (synchronizes) memori supaya sama dengan CPU clock untuk
pemindahan data yang lebih cepat. Terdapat dalam dua kecepatan yaitu 100MHz
(PC100) dan 133MHz (PC133). DIMM 168 PIN. DIMM adalah jenis RAM yang terdapat
di pasaran.
7.
CACHE MEMORY.
Memori berkapasitas terbatas, memori ini berkecepatan tinggi dan lebih
mahal dibandingkan memory utama. Berada diantara memori utama dan register
pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu kepada memori utama
tetapi di cache memory yang kecepatan aksesnya yang lebih tinggi, metode
menggunakan cache memory ini akan meningkatkan kinerja sistem. Cache memory
adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive, dan
beberapa komponen lainnya.
B. Memory
Eksternal
Merupakan memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau
program.Contoh: Hardisk, Floppy Disk dll. Hubungan antara Chace Memori, Memori
Utama dan Konsep dasar memori eksternal adalah : Menyimpan data bersifat tetap
(non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal
biasa disebut juga memori eksternal yaitu perangkat keras untuk melakukan
operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama. Memori
eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk
membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas
tinggi bagi penggunaan jangka panjang.
http://deffanah.blogspot.co.id/2017/10/cpu-dan-sistem-bus.html
http://gpratomo7.blogspot.co.id/2017/10/central-processing-unit.html
